KR200451737Y1

KR200451737Y1 - Curved RCM of surgical robot arm

Info

Publication number: KR200451737Y1
Application number: KR2020100003803U
Authority: KR
Inventors: 원종석; 최승욱; 파이니 윌리엄
Original assignee: (주)미래컴퍼니
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2011-01-10
Also published as: KR20100006631U

Abstract

수술용 로봇 암의 링크구조가 개시된다. 로봇 암(arm)과, 로봇 암의 선단부에 제1 축에 의해 축결합되는 제1 링크부와, 제1 링크부에 제2 축에 의해 축결합되는 제2 링크부와, 제2 링크부에 제3 축에 의해 축결합되는 인스트루먼트를 포함하되, 제1 축, 제2 축 및 제3 축은, 그 연장선이 인스트루먼트의 선단부의 소정의 한 점에서 만나도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 암의 링크구조는, 서로 중첩될 수 있는 2개의 링크부재라는 단순한 구조로 RCM을 구현할 수 있어 수술용 로봇 암의 컴팩트 사이즈(compact size)화가 가능하고, RCM 기구의 크기를 최소화하여 제작할 수 있으므로 보다 작은 수술용 로봇 암을 설계할 수 있으며, 상대적으로 적은 부품으로 RCM을 구현하므로 구조가 간단하여 고장 발생의 위험이 적어진다.A link structure of a surgical robot arm is disclosed. A robot arm, a first link portion axially coupled by a first shaft to a distal end of the robot arm, a second link portion axially coupled by a second shaft to a first link portion, and a second link portion An instrument axially coupled by a third axis, wherein the first axis, the second axis, and the third axis are formed such that their extension lines meet at a predetermined point of the distal end of the instrument. The link structure is a simple structure of two link members that can be superimposed on each other, so that the RCM can be realized, so that the compact size of the surgical robot arm can be achieved, and the size of the RCM device can be minimized, so that a smaller operation can be achieved. The robot arm can be designed and the RCM is implemented with relatively few parts, so the structure is simple and the risk of failure is reduced.

Description

Link structure of surgical robot arm {Curved RCM of surgical robot arm}

본 고안은 수술용 로봇 암의 링크구조에 관한 것이다.The present invention relates to a link structure of a surgical robot arm.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기계를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 말한다. 특히, 수술부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제로 인하여 최근에는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.Medically, surgery refers to repairing a disease by cutting, slitting, or manipulating skin, mucous membranes, or other tissues with a medical device. In particular, open surgery, which incise the skin of the surgical site and open, treat, shape, or remove the organs inside of the surgical site, has recently been performed using robots due to problems such as bleeding, side effects, patient pain, and scars. This alternative is in the spotlight.

이러한 수술용 로봇은 의사의 조작에 의해 필요한 신호를 생성하여 전송하는 마스터 로봇과, 마스터(master) 로봇으로부터 신호를 받아 직접 환자에 수술에 필요한 조작을 가하는 슬레이브(slave) 로봇으로 이루어지며, 마스터 로봇과 슬레이브 로봇을 통합하여 구성하거나, 각각 별도의 장치로 구성하여 수술실에 배치하게 된다.Such a surgical robot is composed of a master robot that generates and transmits a signal required by a doctor's operation, and a slave robot that receives a signal from a master robot and directly applies a manipulation required to a patient. And slave robots are integrated or configured as separate devices and placed in the operating room.

슬레이브 로봇에는 수술을 위한 조작을 위해 로봇 암을 구비하게 되며, 로봇 암의 선단부에는 인스트루먼트(instrument)가 장착된다. 이와 같이 로봇 암의 선단에 인스트루먼트를 장착하여 수술을 수행하게 되면 로봇 암의 움직임에 따라 인스트루먼트도 같이 움직이며, 이는 환자의 피부를 일부 천공하고 여기에 인스트루먼트를 삽입하여 수술을 수행하는 과정에서 인체의 피부에 불필요한 손상을 입힐 우려가 있다. 또한, 수술 부위가 넓을 경우에는 인스트루먼트가 움직이는 경로만큼 피부를 절개하거나 각 수술 부위마다 피부를 천공해야 하는 등 로봇 수술의 잇점이 반감될 우려도 있다.The slave robot has a robot arm for operation for surgery, and an instrument is mounted on the tip of the robot arm. As such, when an instrument is mounted on the tip of the robot arm to perform an operation, the instrument moves along with the movement of the robot arm, which partially perforates the patient's skin and inserts an instrument there to perform the operation. There is a danger of causing unnecessary damage to the skin. In addition, when the surgical site is wide, the benefits of robotic surgery may be halved, such as having to cut the skin as much as the path of the instrument or perforate the skin at each surgical site.

따라서, 로봇 암의 선단에 장착되는 인스트루먼트는 말단부의 소정 위치에 가상의 회동 중심점을 설정하고 이 점을 중심으로 인스트루먼트가 회동하도록 로봇 암을 제어하게 되는데, 이러한 가상의 중심점을 '원격중심' 또는 'RCM(remote center of motion)'이라 한다.Therefore, the instrument mounted at the tip of the robot arm sets a virtual center of rotation at a predetermined position of the end of the robot arm and controls the robot arm to rotate the instrument around this point, which is referred to as' remote center 'or' RCM (remote center of motion).

종래에 수술용 로봇 암의 원격중심을 제어하는 방식은 크게 '패시브 타입(passive type)'과 '액티브 타입(active type)'으로 구분할 수 있다. 패시브 타입의 경우에는 인스트루먼트 삽입을 위해 구멍이 천공된 피부를 지지점으로 하여 로봇 암의 움직이는 방향과 반대방향으로 인스트루먼트의 선단이 이동하도록 제어하는 방식이다.Conventionally, the method of controlling the remote center of a surgical robot arm can be largely classified into a 'passive type' and an 'active type'. In the case of the passive type, the tip of the instrument is controlled to move in the direction opposite to the moving direction of the robot arm, with the skin having a hole drilled therein for insertion of the instrument.

그러나, 이러한 패시브 타입의 경우 로봇 암의 이동에 따라 인스트루먼트가 이동하려는 힘을 피부가 지지하게 되므로 피부에 원치 않는 손상이 가해질 우려가 있으며, 경우에 따라서는 의료사고의 가능성도 배제할 수 없다.However, in the case of the passive type, the skin supports the force to move the instrument according to the movement of the robot arm, which may cause unwanted damage to the skin. In some cases, the possibility of a medical accident cannot be excluded.

종래의 액티브 타입은 도 1에 도시된 것처럼, 4절 링크로 이루어진 원격중심 결정장치(23)를 구성하여 인스트루먼트의 선단의 소정 위치가 원격중심(8)이 되도록 제어하는 방식이 개시된 바 있다.In the conventional active type, as illustrated in FIG. 1, a method of controlling the remote center determination device 23 having four links has been disclosed to control the predetermined position of the tip of the instrument to be the remote center 8.

그러나, 이러한 액티브 타입의 경우 RCM을 구성하기 위한 부품이 많이 소요되고, 이에 따라 로봇 암의 부피 및 길이가 커지게 되는 단점이 있다. 수술용 로봇의 부피가 커지게 되면 병원 내에 로봇을 수납, 설치 및 이동하기가 용이하기 않고, 부피가 큰 수술용 로봇 때문에 수술 도중에 보조의가 환자에 접근하기가 곤란하며, 응급상황이 발생하더라도 로봇의 분리나 해체가 어렵다는 문제가 있다.However, such an active type requires a lot of parts for constituting the RCM, and accordingly, the volume and length of the robot arm become large. When the volume of the surgical robot becomes large, it is not easy to store, install, and move the robot in the hospital, and because of the bulky surgical robot, it is difficult for an assistant to access the patient during surgery. There is a problem that it is difficult to separate or dismantle.

본 고안은 보다 적은 부품으로 수술용 로봇 암의 RCM을 구현하여 수술용 로봇의 소형화 및 경량화에 기여할 수 있는 수술용 로봇 암의 링크구조를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a link structure of the surgical robot arm that can contribute to the miniaturization and lightweight of the surgical robot by implementing the RCM of the surgical robot arm with fewer parts.

본 고안의 일 측면에 따르면, 로봇 암(arm)과, 로봇 암의 선단부에 제1 축에 의해 축결합되는 제1 링크부와, 제1 링크부에 제2 축에 의해 축결합되는 제2 링크부와, 제2 링크부에 제3 축에 의해 축결합되는 인스트루먼트를 포함하되, 제1 축, 제2 축 및 제3 축은, 그 연장선이 인스트루먼트의 선단부의 소정의 한 점에서 만나도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 로봇 암의 링크구조가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a robot arm, a first link portion axially coupled by a first shaft to a tip end of the robot arm, and a second link axially coupled by a second shaft to the first link portion And an instrument axially coupled to the second link portion by a third axis, wherein the first, second and third axes are formed such that their extension lines meet at a predetermined point of the tip of the instrument. A link structure of a surgical robot arm is provided.

제1 링크부는, 제1 축과 제2 축이 소정의 한 점에서 만나도록 소정 각도 구부러진(curved) 링크부재에 제1 축과 제2 축을 각각 천공하여 형성될 수 있으며, 제2 링크부는, 제2 축과 제3 축이 소정의 한 점에서 만나도록 소정 각도 구부러진 링크부재에 제2 축과 제3 축을 각각 천공하여 형성될 수 있다.The first link portion may be formed by drilling a first axis and a second axis on a curved member having a predetermined angle so that the first axis and the second axis meet each other at a predetermined point, and the second link portion may include: The second axis and the third axis may be formed by punching the second axis and the third axis in the link member bent at a predetermined angle so that the second axis and the third axis meet at a predetermined point.

제2 링크부를 제2 축을 중심으로 회전시킬 경우, 제2 링크부는 제1 링크부에 중첩될 수 있다. 제1 링크부를 제1 축을 중심으로 회전시킬 경우, 제1 링크부는 로봇 암에 수납될 수 있다.When the second link unit is rotated about the second axis, the second link unit may overlap the first link unit. When the first link unit is rotated about the first axis, the first link unit may be accommodated in the robot arm.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 실용신안등록청구범위 및 고안의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, utility model registration claims, and detailed description of the invention.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 액티브 타입으로 로봇 암의 RCM을 구현함으로써 인스트루먼트가 삽입된 위치(incision point)를 중심으로 피부에 무리나 손상을 주지 않고 인스트루먼트의 선단이 자유롭게 회동할 수 있고, 선단의 정확한 구면상의 움직임(spherical motion)을 구현할 수 있으며, 이에 따라 선단의 동작 반경이 허용하는 범위 내에서 다양한 수술에 적용이 가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, by implementing the RCM of the robot arm in the active type, the tip of the instrument can be freely rotated without causing excessive damage to the skin around the position (incision point) where the instrument is inserted, It is possible to implement the exact spherical motion of the (Spherical motion), it can be applied to a variety of surgery within the range allowed by the operating radius of the tip.

또한, 서로 중첩될 수 있는 2개의 링크부재라는 단순한 구조로 RCM을 구현할 수 있어 수술용 로봇 암의 컴팩트 사이즈(compact size)화가 가능하고, RCM 기구의 크기를 최소화하여 제작할 수 있으므로 보다 작은 수술용 로봇 암을 설계할 수 있으며, 상대적으로 적은 부품으로 RCM을 구현하므로 구조가 간단하여 고장 발생의 위험이 적어진다는 효과가 있다.In addition, the RCM can be implemented with a simple structure of two link members that can be overlapped with each other, so that the compact size of the surgical robot arm can be achieved, and the size of the RCM mechanism can be minimized so that a smaller surgical robot can be manufactured. The arm can be designed and the RCM is implemented with relatively few components, which makes the structure simple and reduces the risk of failure.

도 1은 종래기술에 다른 원격중심 결정장치를 나타낸 측면도.
도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇 암의 링크구조를 나타낸 측면도.
도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇 암의 링크구조의 작동 상태를 나타낸 사시도.1 is a side view showing a remote center determination device according to the prior art.
Figure 2 is a side view showing the link structure of the surgical robot arm according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the operating state of the link structure of the surgical robot arm according to an embodiment of the present invention.

본 고안은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Shall be.

도 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇 암의 링크구조를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 수술용 로봇 암의 링크구조의 작동 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 로봇 암(1), 제1 축(3), 제2 축(5), 제3 축(7), 원격중심(9), 제1 링크부재(10), 제2 링크부재(20), 인스트루먼트(30)가 도시되어 있다.Figure 2 is a side view showing a link structure of the surgical robot arm according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing an operating state of the link structure of the surgical robot arm according to an embodiment of the present invention. . 2 and 3, the robot arm 1, the first axis 3, the second axis 5, the third axis 7, the remote center 9, the first link member 10, The second link member 20, the instrument 30, is shown.

본 실시예는 액티브 타입으로 수술용 로봇 암(1)의 RCM을 제어하기 위한 링크 구조에 관한 것으로, 종래의 도 1과 같이 4절 링크 형태의 '패러랠 타입(parallel type)'과 달리 로봇 암(1)의 단부에 링크를 연속적으로 연결하여 RCM을 구현한 '시리얼 타입(serial type)의 링크구조를 특징으로 한다.The present embodiment relates to a link structure for controlling the RCM of the surgical robot arm 1 as an active type. Unlike the conventional parallel type 'parallel type' as shown in FIG. 1, the robot arm ( It features a 'serial type' link structure that implements RCM by continuously connecting links at the end of 1).

또한 본 실시예는, 도 1과 같이 고정된 베이스(base)에 원격중심 결정장치를 설치하여 RCM을 구현한 종래기술과 달리, 움직이는 수술용 로봇 암(1)의 단부에 링크를 시리얼 타입으로 연결하여 RCM을 구현한 것을 특징으로 한다.In addition, the present embodiment, unlike the prior art that implements RCM by installing a remote center determination device in a fixed base (base) as shown in Figure 1, the link to the end of the moving surgical robot arm (1) in the serial type It is characterized by implementing the RCM.

시리얼 타입 RCM 구현을 위한 링크부는 하나의 링크부재로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라서는 여러 개의 부재를 조립하여 하나의 링크부재와 같은 역할을 하는 링크부를 구성할 수도 있다. 도 2에서는 하나의 부재로 링크부재를 제작한 경우를 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The link unit for implementing the serial type RCM may be formed of one link member, and if necessary, may be configured to assemble a link member that serves as one link member by assembling several members. In FIG. 2, a case in which the link member is manufactured with one member is described as an example, but is not necessarily limited thereto.

본 실시예에 따른 로봇 암(1)의 링크구조는 로봇 암(1)의 선단부에 축결합되는 제1 링크부재(10)와, 제1 링크부재(10)의 선단부에 축결합되는 제2 링크부재(20), 및 제2 링크부재(20)의 선단부에 축결합되는 인스트루먼트(30)로 구성된다.The link structure of the robot arm 1 according to the present embodiment includes a first link member 10 axially coupled to the distal end of the robot arm 1 and a second link axially coupled to the distal end of the first link member 10. The member 20 and the instrument 30 are axially coupled to the distal end of the second link member 20.

로봇 암(1)의 선단부와 제1 링크부재(10)의 결합축을 제1 축(3), 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(20)의 결합축을 제2 축(5), 제2 링크부재(20)의 선단부와 인스트루먼트(30)의 결합축을 제3 축(7)이라 할 때, RCM을 구현하기 위해서는, 도 2 및 도 3의 (a)에 도시된 것처럼, 제1 축(3), 제2 축(5) 및 제3 축(7)이 인스트루먼트(30)의 선단부의 소정의 한 점인 원격중심(9)에서 서로 만나도록 축을 설계한다.The coupling shaft of the front end of the robot arm 1 and the first link member 10 is the first shaft 3, the coupling shaft of the first link member 10 and the second link member 20 is the second shaft 5, When the coupling axis of the distal end of the second link member 20 and the instrument 30 is referred to as the third axis 7, in order to implement the RCM, as shown in FIGS. 2 and 3 (a), the first axis (3) The axes are designed such that the second axis 5 and the third axis 7 meet each other at a remote center 9, which is a predetermined point of the tip of the instrument 30.

이로써, 도 3의 (b), (c)와 같이 제1 축(3)을 중심으로 제1 링크부재(10)를 로봇 암(1)의 선단부에 대해 회전시키더라도 원격중심(9)은 변하지 않고 인스트루먼트(30) 말단의 조작부가 제1 축(3)을 중심으로 회전하게 된다. 같은 원리에서, 도 3의 (d), (e)와 같이 제2 축(5)을 중심으로 제2 링크부재(20)를 제1 링크부재(10)에 대해 회전시키더라도 원격중심(9)은 변하지 않으며, 제3 축(7)을 중심으로 인스트루먼트(30)를 제2 링크부재(20)의 선단부에 대해 회전시키더라도 원격중심(9)은 변하지 않게 된다.Thus, the remote center 9 does not change even if the first link member 10 is rotated about the distal end of the robot arm 1 as shown in FIGS. 3B and 3C with respect to the first axis 3. The operating part at the end of the instrument 30 is rotated about the first axis 3 without. In the same principle, even if the second link member 20 is rotated with respect to the first link member 10 about the second axis 5 as shown in FIGS. Does not change, and even if the instrument 30 is rotated about the distal end of the second link member 20 about the third axis 7, the remote center 9 does not change.

본 실시예에서는 이와 같이 2개의 링크부재만을 가지고, 그 각각이 결합되는 축이 서로 원격중심(9)에서 만나도록 함으로써 RCM을 구현할 수 있게 되며, 인스트루먼트(30) 말단의 조작부에 대해 구면상의 움직임(spherical motion)을 구현할 수 있게 된다.In this embodiment, it has only two link members as described above, and the axes to which each is coupled can meet each other at the remote center 9 so that the RCM can be implemented, and the spherical movement ( spherical motion can be implemented.

본 실시예는 수술용 로봇의 소형화, 경량화에 기여하기 위한 링크구조이므로 도 2에서는 2개의 링크부재로 RCM을 구현한 사례를 도시하였으나, 이는 RCM을 구현하기 위한 최소한의 단위 구조를 예시한 것으로서, 필요에 따라서는 링크부재의 수량과는 관계없이 제2 링크부재(20)에 다른 링크부재를 더 추가하여 RCM을 구현할 수도 있다.Since the present embodiment is a link structure for contributing to the miniaturization and light weight of the surgical robot, FIG. 2 illustrates an example of implementing the RCM with two link members, which illustrates the minimum unit structure for implementing the RCM. If necessary, the RCM may be implemented by further adding another link member to the second link member 20 regardless of the number of link members.

또한, 도 2에 예시된 실시예에서는 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(20)를 각각 하나의 부재로 제작하였으나, 이는 하나의 예시에 불과한 것으로, 복수의 부재를 결합하여 하나의 링크부재를 제작할 수도 있음은 물론이다. 이와 같이 복수의 부재를 조립하여 본 실시예에 따른 링크부재를 제작할 경우에도 링크부재의 결합축이 원격중심(9)에서 서로 만나도록 축을 형성해야 함은 전술한 바와 같다.In addition, in the embodiment illustrated in FIG. 2, the first link member 10 and the second link member 20 are manufactured as one member. However, this is only one example. Of course, it is also possible to manufacture a link member. As described above, even when the link member according to the present embodiment is manufactured by assembling a plurality of members, the shafts must be formed so that the coupling shafts of the link members meet each other at the remote center 9.

제1 축(3), 제2 축(5) 및 제3 축(7)이 원격중심(9)에서 만나도록 하기 위해 부재 간의 결합축을 원격중심(9)의 방향으로 천공할 수 있으며, 또는 도 2에 도시된 것처럼 제1 링크부재(10)를 소정각도 구부려(curved) 제1 축(3)과 제2 축(5)이 원격중심(9)에서 만나도록 할 수도 있다. 이 경우 제1 링크부재(10)와 로봇 암(1)의 선단부는 표면에 수직한 방향으로 접합하면 되며, 제1 링크부재(10)의 구부러진 정도를 조절함으로써 제1 축(3)과 제2 축(5)이 원격중심(9)에서 만나도록 할 수 있다.The coupling axis between the members can be drilled in the direction of the remote center 9 so that the first axis 3, the second axis 5 and the third axis 7 meet at the remote center 9, or FIG. As shown in FIG. 2, the first link member 10 may be curved at a predetermined angle so that the first shaft 3 and the second shaft 5 meet at the remote center 9. In this case, the front end portions of the first link member 10 and the robot arm 1 may be joined in a direction perpendicular to the surface, and the first axis 3 and the second axis may be adjusted by adjusting the degree of bending of the first link member 10. It is possible for the shaft 5 to meet at the remote center 9.

마찬가지로 제2 링크부재(20) 또한 소정각도 구부려 제2 축(5)과 제3 축(7)이 원격중심(9)에서 만나도록 할 수 있다. 이 경우 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(20)는 표면에 수직한 방향으로 접합하고, 인스트루먼트(30)는 제2 링크부재(20)의 선단부의 표면에 수직한 방향으로 결합시키면 되며, 제2 링크부재(20)의 구부러진 정도를 조절함으로써 제2 축(5)과 제3 축(7)이 원격중심(9)에서 만나도록 할 수 있다.Similarly, the second link member 20 may also be bent at a predetermined angle so that the second shaft 5 and the third shaft 7 meet at the remote center 9. In this case, when the first link member 10 and the second link member 20 are joined in a direction perpendicular to the surface, the instrument 30 is coupled in a direction perpendicular to the surface of the distal end of the second link member 20. By adjusting the bending degree of the second link member 20, the second shaft 5 and the third shaft 7 may meet at the remote center 9.

이로써, 소정 각도 구부러진 2개의 부재를 사용하여 컴팩트 사이즈로 이루어지는 'curved RCM'이 구현된다.Thus, a 'curved RCM' made of a compact size is realized by using two members which are bent at a predetermined angle.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 제1 링크부재(10)와 제2 링크부재(20)를 구부려 'curved RCM'을 구현한 경우, 인스트루먼트(30)를 제거한 상태에서 제2 링크부재(20)를 제2 축(5)을 중심으로 회전시키면 제2 링크부재(20)가 제1 링크부와 중첩되도록 할 수 있다.2 and 3, when the first link member 10 and the second link member 20 are bent to implement a 'curved RCM', the second link member (with the instrument 30 removed) When the 20 is rotated about the second shaft 5, the second link member 20 may overlap with the first link portion.

본 실시예는 보다 적은 부품으로 RCM을 구현하여 로봇 암(1)의 크기를 최소화하기 위한 것이므로, 로봇 암(1)을 사용하지 않고 수납할 때 제2 링크부재(20)가 제1 링크부재(10)와 중첩되도록 링크의 구부러진 형상을 설계함으로써 로봇 암(1)의 컴팩트 사이즈(compact size)화에 기여할 수 있다.Since the present embodiment is intended to minimize the size of the robot arm 1 by implementing RCM with fewer components, the second link member 20 may be configured to accommodate the first link member when the robot arm 1 is stored without using the robot arm 1. By designing the bent shape of the link so as to overlap with 10) it can contribute to the compact size of the robot arm (1).

같은 원리에서 제1 링크부재(10) 및/또는 제2 링크부재(20)와 중첩된 제1 링크부재(10)를 제1 축(3)을 중심으로 회전시키면 제1 링크부재(10) 및/또는 제2 링크부재(20)와 중첩된 제1 링크부재(10)가 로봇 암(1)의 특정 위치에 수납되도록 할 수 있다. 이는 로봇 암(1)의 선단부에 링크부재가 수납될 공간을 형성하거나, 링크부재의 구부러진 형상을 로봇 암(1)의 선단부의 형상에 상응하도록 함으로써 구현될 수 있다.In the same principle, when the first link member 10 overlapping the first link member 10 and / or the second link member 20 is rotated about the first axis 3, the first link member 10 and The first link member 10 overlapping the second link member 20 may be accommodated at a specific position of the robot arm 1. This can be implemented by forming a space in which the link member is to be received at the tip end of the robot arm 1 or by making the bent shape of the link member correspond to the shape of the tip end of the robot arm 1.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
In the above description with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to devise the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the utility model registration claims It will be understood that various modifications and changes can be made.

1 : 로봇 암 3 : 제1 축
5 : 제2 축 7 : 제3 축
9 : 원격중심(remote center) 10 : 제1 링크부
20 : 제2 링크부 30 : 인스트루먼트1: robot arm 3: first axis
5: 2nd axis 7: 3rd axis
9: remote center 10: first link unit
20: second link unit 30: instrument

Claims

A robot arm in which a predetermined storage space is formed at its tip;
A first link member axially coupled to a distal end of the robot arm by a first shaft and configured to be accommodated in the storage space, the first link member being accommodated in the storage space when the robot arm is rotated about the first shaft;
It is coupled to the first link member by a second shaft, and formed in a shape that can overlap with the first link member, when rotating around the second axis is overlapped with the first link member to the receiving space A second link member that can be received therein;
Including an instrument axially coupled to the second link member by a third shaft,
The first axis, the second axis and the third axis are formed such that their extension lines meet at a predetermined point of the tip of the instrument,
The first link member is formed in a curved shape at an angle such that the first axis and the second axis meet at the predetermined point,
The second link member, the link structure of the surgical robot arm, characterized in that the second axis and the third axis is formed in a predetermined angle bent so as to meet at the predetermined point.

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